东昆仑石头坑德镁铁-超镁铁质岩体矿物学特征及成矿潜力分析

位于东昆仑造山带之昆中带内部的石头坑德镁铁-超镁铁质岩体,分别由辉长岩相、辉石岩相和橄榄岩相的多种岩石类型组成。野外地质资料表明各岩相间的先后侵位顺序为辉长岩相→辉石岩相→橄榄岩相。本次研究表明石头坑德岩体尖晶石Ni的平均含量为258×10~(-6);橄榄石Fo=81~86,为贵橄榄石,Ni含量471×10~(-6)~2 279×10~(-6),平均为1 153×10~(-6);斜方辉石的En=80.35~83.89,平均82.51。根据Mg-Fe在结晶相橄榄石和熔体之间的分配系数,利用Fo值最高的橄榄石,得到其原生岩浆MgO=10.5%,属高镁玄武质岩浆。该岩体由上地幔橄榄岩11.2%~14.0%的部分熔融作用形成的。通过对石头坑德岩体的部分熔融程度、原生岩浆、构造标志、岩石组合、直接矿化标志及矿物组合、橄榄石Ni含量及Fo的研究表明,石头坑德镁铁-超镁铁质岩体具有形成铜镍硫化物矿床的有利条件,东昆仑造山带是重要的成镍远景区。     

中天山白石泉镁铁-超镁铁质岩体岩石学与矿物学研究

白石泉地区镁铁一超镁铁质岩体处于塔里木板块前缘活动带与中天山地块接合部位，是中天山地块华力西中期岩浆活动的产物。主要岩石类型有辉石橄榄岩（斜方辉石橄榄岩、斜长二辉橄榄岩）、橄榄辉石岩、橄长岩、辉长岩及角闪辉长岩等，主要造岩矿物为橄榄石、斜方辉石、单斜辉石、角闪石、斜长石及黑云母。橄榄石均为贵橄榄石，其Fo值（78-85）位于含铜镍硫化物矿橄榄石的Fo值范围之内；辉石主要有顽火辉石、古铜辉石、紫苏辉石、透辉石等；斜长石的环带构造较为发育；角闪石的FeO含量随着岩浆的演化逐渐增加。它们与造山带环境中的东疆型镁铁一超镁铁杂岩中的造岩矿物具有相同的特征。这些特征表明了白石泉地区的镁铁一超镁铁质岩体的原始岩浆为高镁的拉斑玄武质岩浆。     

东昆仑浪木日镁铁质-超镁铁质岩成因：锆石U-Pb年代学和Sr-Nd-Hf同位素特征

浪木日镁铁质-超镁铁质岩体位于东昆仑造山带东段,临近昆中断裂,主要由橄榄岩、橄榄辉石岩、辉石岩和辉长岩组成,且局部发育星点状和浸染状硫化物矿化。辉石岩和橄榄辉石岩获得的锆石U-Pb年龄分别为(421.2±1.2)Ma和(421.10±0.96)Ma,表明岩体侵位于晚志留世。岩石地球化学特征显,浪木日镁铁质-超镁铁质岩具有较高的Mg^#(Mg^#>80),富集LILE(Rb、Th、U等),亏损HFSE(Nb、Ta、Ti等),轻、重稀土元素分馏程度较强((La/Yb)_N=6.28～50.91,(La/Sm)_N=1.45～4.15,(Gd/Yb)_N=1.43～9.71),具有弱的负Eu异常(δEu=0.226～0.824)。锆石Lu-Hf(ε_Hf(t)=-2.9～-10)和全岩Sr-Nd(ε_Nd(t)=-10.3～-8.9)同位素特征显示,其岩浆源区主要来自富集地幔,与俯冲洋壳脱水交代上覆地幔楔活动有关。综合研究表明,浪木日镁铁质-超镁铁...     

新疆东天山天宇、白石泉杂岩体岩石学、矿物学特征对比研究

天宇和白石泉铜镍矿区含矿镁铁-超镁铁质杂岩体是东疆铜镍成矿带的重要组成部分。天宇矿区杂岩体以角闪辉长岩、角闪单辉橄榄岩、橄榄辉石岩、二辉辉石岩为主;白石泉矿区杂岩体则以辉石闪长岩、角闪辉长岩、橄榄辉石岩、辉石辉长岩、辉石橄榄岩、橄长岩为主;天宇矿区含矿超基性岩中SiO2,Al2O3,CaO,K2O,Na2O的质量分数比白石泉岩体低,Fe2O3,MgO相对较高;两个杂岩体的主要造岩矿物均以橄榄石、辉石、斜长石为主;铜镍矿石的矿物组成都较简单,金属矿物种类基本一致;两个杂岩体基性-超基性岩的成分接近原始岩浆,均来自于地幔,均属含铜镍中等的镁铁质岩石。     

新疆中天山白石泉含铜镍矿镁铁-超镁铁岩体地球化学特征与岩石成因

白石泉含Cu-Ni硫化物镁铁-超镁铁侵入体位于中天山地块,其主要岩石类型有辉石橄榄岩、橄榄辉石岩、橄长岩、辉长岩及角闪辉长岩等,具有明显的堆晶结构.对岩体的主要、微量及稀土元素地球化学特征研究表明,岩体属铁质镁铁-超镁铁岩,具有拉斑玄武质岩浆的分异趋势;并相对富集大离子亲石元素(Rb、Ba、Sr等)、亏损高场强元素(Nb、Ta、Zr、Hf),以及具有LREE富集((La/Yb)n=1.27～9.95)的右倾型稀土元素分布模式.Pb同位特征表明母岩浆与软流圈地幔和EM Ⅱ地幔物质有关.综合地球化学特征表明,母岩浆为来源于受早期俯冲物质混染的软流圈地幔的高镟拉斑玄武岩浆.岩浆在上升过程中,没有受到上地壳及围岩的混染.原生岩浆形成后,经过了橄榄石、辉石、斜长石及铬铁矿的分离结晶作用和硫化物的熔离作用.目前出露的岩体为富含橄榄石及硫化物的“晶粥“在高位岩浆房中演化的产物.     

内蒙古乌拉特中旗克布镁铁质-超镁铁质岩体年代学、矿物学和岩石地球化学

内蒙古乌拉特中旗地处华北陆块北缘西段,大地构造分区属于狼山-白云鄂博陆缘裂谷。区域上,镁铁质-超镁铁质岩呈东西向带状分布,断续出露长约300km,宽约30km。该镁铁质-超镁铁质岩带内铜镍矿床(点)较为发育,克布为该带内一个中-小型铜镍硫化物矿床。克布镁铁质-超镁铁岩体出露面积约45km2,主要由辉长岩相和橄榄岩相组成,辉长岩相为岩体的主要岩相,橄榄岩相为主要的赋矿岩石,两个相带相伴产出,呈渐变过渡关系。本文采用LA-ICP-MS锆石U-Pb法测年,获得克布斜长方辉橄榄岩年龄为258.1±1.8Ma(MSWD=2.3),属于晚二叠世。岩石主、微量及稀土元素分析结果表明,岩石样品属铁质镁铁质-超镁铁质岩,具有拉斑玄武岩系列演化趋势,并相对富集大离子亲石元素(Rb、Sr、Ba),亏损高场强元素(Nb、Ta、Zr、Hf、Ti),以及具有轻稀土富集[(La/Yb)N=2.47~11.29]的右倾型稀土配分模式。以橄榄石-熔体平衡原理估算克布镁铁质-超镁铁质岩体母岩浆的MgO含量为10.1%,FeO为12.1%,应为高镁的拉斑玄武质岩浆。综合分析认为,克布镁铁质-超镁铁质岩体应形成于后碰撞伸展阶段,岩浆源区由被消减板片交代的地幔楔物质和软流圈物质组成。橄榄石和辉石等富镁铁矿物的分离结晶和富硅地壳物质的混染可能对硫化物熔离富集成矿起到了关键性作用。     

新疆东昆仑达拉库岸镁铁-超镁铁质岩体年代学、地球化学及成矿条件

达拉库岸镁铁-超镁铁质岩体位于东昆仑造山带南带之喀拉米兰晚古生代沟弧系,主要由二辉橄榄岩、单辉橄榄岩、橄榄二辉岩、单辉辉石岩和辉长岩组成。辉长岩的锆石U-Pb谐和年龄为244.4±1.5Ma,属于中三叠世。岩石普遍弱富集稀土元素和大离子亲石元素(Rb、Ba、Sr),亏损不相容元素(Nb、Ta)。岩体原生岩浆为高镁拉斑玄武质岩浆(Mg O 11.4%,Fe O10.8%)。元素地球化学和Nd、Sr同位素组成特征表明岩浆源区为富集岩石圈地幔,岩浆运移和侵位过程中遭受不同程度地壳物质的同化混染作用。依据橄榄石组分模拟获得橄榄石结晶过程中母岩浆达到硫饱和,并发生硫化物的熔离作用。从岩体特征、矿石结构、原生岩浆性质、深部硫化物熔离和物探信息等方面综合分析,岩体具有形成岩浆型铜镍硫化物矿床的良好条件。     

东昆仑冰沟南铜镍矿锆石SHRIMP U Pb年龄及构造意义

冰沟南镁铁—超镁铁质岩体位于东昆仑造山带西段祁漫塔格岩浆岩带内,邻近昆北断裂,主要由橄榄辉石岩、辉长岩、闪长岩及辉长辉绿岩脉构成,铜镍矿体仅赋存于橄榄辉石岩中。岩体地质特征、岩石地球化学特征及矿体地质特征表明,成矿岩体为铁质系列的基性-超基性岩,岩性为含长橄榄辉石岩。锆石SHRIMP U-Pb同位素测年获得含长橄榄辉石岩年龄为377.8±3.4Ma,为晚古生代岩浆作用的产物,这也是东昆仑造山带目前发现时代较新的岩浆铜镍矿床。岩石Sr-Nd同位素特征表明,(~(87)Sr/~(86)Sr)_i值在0.7057~0.7105之间,变化范围相对较宽,ε_(Nd)(t)值变化在2.35~3.81之间,均为正值。推测矿床形成过程为幔源岩浆上涌过程中,由于地壳物质的加入,伴随着同化混染作用的发生,岩浆中S达到饱和,进而硫化物发生不混溶作用,富含硫化物的岩浆运移至东昆仑造山带邻近昆北断裂构造薄弱的部位成岩成矿。冰沟南铜镍矿床可能是形成于造山后伸展背景,与夏日哈木超大型铜镍硫化物矿床形成时的构造背景不同,本次研究对东昆仑造山带同类矿床的勘查评价工作具有一定指导意义。     

造山带环境中的东疆型镁铁—超镁铁杂岩

新疆东部黄山－镜儿泉一带产有大－中型铜镍矿床的镁铁－超镁铁岩体是中石炭统弧后盆地引张环境下的热侵位产物，主要岩石类型有橄榄岩、辉橄岩、橄辉岩、二辉岩、辉长苏长岩、苏长辉长岩、辉长岩、橄长岩、辉长岩和闪长岩等；其超镁铁岩相对富铁．不具变质组构，并具橄榄石＋斜方辉石＋单斜辉石＋角闪石±斜长石矿物组合；岩石化学以富硅、贫碱、贫铝、贫钙为特征，并具拉斑玄武岩系演化趋势。这些岩体是造山带杂岩体的一种新类型，可称为东疆型。     

甘肃北山地区骆驼山镁铁--超镁铁岩体岩石成因

骆驼山镁铁--超镁铁岩体主要岩石类型有单辉橄长岩、橄榄辉长苏长岩、橄长岩、辉长苏长岩、辉长岩。橄榄石Fo为76~83,为贵橄榄石。辉石化学特征以及主量元素特征表明其属拉斑玄武岩系列,稀土元素配分曲线总体表现为轻稀土稍富集、重稀土微分异的特征。微量元素具有大离子亲石元素(Rb、Ba、Sr)相对富集,高场强元素Ta、Hf、Th相对亏损的特征。岩浆演化过程中分离结晶作用主要受单斜辉石控制。Nb/U、Ce/Pb值更接近于地壳值以及敏感元素比值协变关系表明岩浆演化过程发生了同化混染作用。Th/Yb-Nb/Yb、La/Ba-La/Nb之间的关系指示岩浆源区可能为流体交代改造的富集型岩石圈地幔。     

东昆仑志留纪辉长岩地球化学特征及与铜镍成矿关系探讨

东昆仑造山带新发现的夏日哈木超大型岩浆铜镍矿床、石头坑德大型岩浆铜镍矿床及冰沟南小型岩浆铜镍矿床,其矿体均赋存于橄榄辉石岩内,而辉长岩又是该含矿橄榄辉石岩的直接围岩,并且辉长岩的形成时代相近(夏日哈木辉长岩431Ma、石头坑德辉长岩425Ma、冰沟南辉长岩427Ma),产出位置属于同一大的构造单元,均邻近昆北及昆中断裂。通过对辉长岩的地球化学特征研究,发现明显富集轻稀土元素和明显的Nb-Ta负异常,亏损高场强元素。Sr-Nd同位素研究,表明东昆仑夏日哈木和石头坑德辉长岩岩体的母岩浆来自一个曾经被交代富集的地幔源区,可能揭示了由于从洋壳释放出的流体交代地幔楔的岩石成因。结合区域构造演化和辉长岩形成时代,认为东昆仑夏日哈木和石头坑德辉长岩形成于碰撞后伸展环境。辉长岩岩浆源区性质与赋矿辉石岩存在明显不同,并非同一岩浆活动的产物。辉长岩在东昆仑造山带地区直接充当了含矿辉石岩的直接围岩,与岩浆铜镍硫化物矿体的形成没有关系,富含橄榄石的超镁铁质岩石更有利于形成具有较大经济价值的铜镍矿体。这为指导东昆仑找矿实践和岩浆铜镍矿床成矿理论研究提供了基础。     

新疆北山红石山含铜镍镁铁-超镁铁质岩体PGE和Re-Os同位素地球化学特征及成矿意义

对新疆北山地区红石山镁铁-超镁铁质岩体中含铜镍的硫化物矿石和岩石进行了铂族元素和Re-Os同位素地球化学特征研究,结果表明,矿石及岩石的铂族元素(PGE)总量较低,变化于0.54×10-9~15.84×10-9之间。较低的Pd/Ir比值表明岩石主要受岩浆作用控制,后期热液作用影响不明显。较高的Cu/Pd和Ti/Pd比值表明岩浆在演化过程中发生了硫化物的熔离。岩体的母岩浆为有早期结晶橄榄石加入的高镁的玄武质岩浆。γOs(t)的变化较大,变化于-282~+282之间,表明有较多的地壳物质混入。地壳物质混染和橄榄石等矿物的分离结晶可能是引起岩浆中的S达到饱和进而熔离的重要因素。红石山岩体是经历了结晶分异和硫化物熔离后橄榄石的堆积体与残余岩浆演化的混合体。     

东天山图拉尔根大型铜镍硫化物矿床的斜长石主量成分特征：对矿床成因的指示

图拉尔根镍铜矿床产于康古尔塔格-黄山韧性剪切带NEE向的次级挤压破碎带上,位于黄山-镜儿泉岩浆铜镍成矿带的东段。矿田范围内有I、II、III号3个镁铁质-超镁铁质杂岩体,主要铜镍矿体就位于I号基性-超基性杂岩体内。该杂岩体主要包括辉长岩、角闪橄榄岩、二辉橄榄岩、角闪辉橄岩等岩相,其中角闪橄榄岩为主要的赋矿岩相。本文通过对矿物颗粒镜下形态、结构、构造的观察,对钻孔中赋矿岩相、不含矿岩相的斜长石进行系统的成分分析和对比,来进一步限定岩浆的演化及矿床成因。图拉尔根矿床中主要造岩矿物的结晶次序为:橄榄石-辉石(角闪石)-角闪石。仅见极少数斜长石颗粒包裹橄榄石,而与辉石和角闪石没有明显的包裹关系,可能是略晚于橄榄石结晶的另一单独结晶序列的矿物。赋矿的角闪橄榄岩中斜长石与硫化物含量呈负相关性。斜长石中SiO2和Al2O3含量相对集中,CaO、Na2O、K2O含量变化范围大。SiO2含量从深部到浅部,表现出含量从低到高变化的趋势,说明岩体中斜长石受同源岩浆结晶分异作用的控制。越靠近富硫化物的角闪橄榄岩,斜长石中CaO和Al2O3含量越高,SiO2、Al2O3、CaO、Na2O、K2O等主量元素的含量变化范围较大。因此,斜长石的主量成分可以作为接近硫化物富矿体的指示。     

Origin of ultra-nickeliferous olivine in the Kevitsa Ni–Cu–PGE-mineralized intrusion, northern Finland

The 2,058 ± 4 Ma mafic–ultramafic Kevitsa intrusion is located in the Central Lapland greenstone belt, northern Finland. It is hosted by a Paleoproterozoic volcano–sedimentary sequence that contains komatiitic volcanic rocks and sulfide- and graphite-rich black schists. Economic Ni–Cu–(PGE) sulfide mineralization occurs in the middle part of the ultramafic lower unit of the intrusion. Two main types of ore are distinguished, “normal” and “Ni–PGE” ores. The normal ore is characterized by ~2 to 6 vol% disseminated sulfides and average Ni and Cu grades of 0.3 and 0.42 wt %, respectively (Ni/Cu < 1). The Ni–PGE ore has broadly similar sulfide contents, but a higher Ni grade and lower Cu grade. As a result, the Ni/Cu ratio reaches 15, much higher than in the normal ore. The Ni–PGE ores occur as irregular, discontinuous, lense-like bodies in the ultramafic rocks. Notably, the olivines in the Ni–PGE ore contain extremely high Ni contents of up to 14,000 ppm, which is significantly higher than the Ni content of olivine in other mafic–ultramafic igneous rocks globally (up to ~5,000 ppm) and in harmony with the associated Ni-rich sulfide assemblage containing pentlandite, millerite and pyrite. Microprobe mapping of olivine from the Ni–PGE ore suggests relatively low and homogeneous S contents and homogeneous distribution of Ni, Mg, Fe, which is inconsistent with the presence of sulfide inclusions in the olivine grains, or diffusion of Ni from interstitial sulfides into the olivine grains. We therefore conclude that Ni substitutes for Mg in the olivine lattice. The clinopyroxenes from the Ni–PGE ore also have unusually high Ni concentrations reaching 1,500 ppm and show a positive correlation with the nickel content of the associated olivine. The Ni_cpx/Ni_olivine is ~0.1 to 0.2 corresponding to high T partitioning of Ni between clinopyroxene and olivine. K _D of 20 can account for the partitioning of nickel between olivine and the sulfide phase, consistent with magmatic equilibration. These data suggest that the olivine, clinopyroxene, and sulfides all crystallized from a basaltic magma with an unexceptionally high Ni content ranging from 300 to 1,100 ppm. The Ni–PGE ores are spatially associated with ultramafic xenoliths. Olivine in these ultramafic xenoliths have relatively high Fo contents (up to 90 mol %) and high Ni contents (up to 5,200 ppm) suggesting that the xenoliths formed from a komatiitic parental magma. It is proposed that assimilation by the Kevitsa magma of massive or semi-massive sulfides associated with komatiitic rocks elevated the Ni content of the magma and resulted in the formation of Ni–PGE ores and related extremely Ni-rich olivines.     

喀拉通克铜镍矿床铂族元素地球化学特征及其成矿作用意义

喀拉通克铜镍矿床位于准噶尔板块北缘,矿区主要矿体赋存于Y1-Y3号岩体中。矿石构造类型为致密块状和浸染状两大类,其中前者与后者呈贯入接触,不同浸染状类型之间为过渡关系。岩石和矿石的PGE总量偏低,且以PPGE为主,IPGE含量较低。整体上岩石中的PGE含量显示随基性程度降低而变小。矿石中的PGE含量随硫化物含量增加增大,显示PGE主要分布于硫化物熔离形成的物相中。100%硫化物计算后,矿石PGE含量平均仅为573×10^-9。各岩体中浸染状矿石PGE组成并无明显差异;岩石和矿石具有相似的PGE分配模式,均属于Pt-Pd配分型。岩石Ni/Cu-Pd/Ir关系以及岩石地球化学资料显示,形成喀拉通克岩体的初始岩浆为MgO含量较高的玄武质岩浆,属于PGE不亏损的岩浆。基于PGE不亏损的大陆拉斑玄武岩初始岩浆推算,喀拉通克矿床母岩浆明显亏损PGE,而深部硫化物熔离可能是导致母岩浆PGE亏损的主要原因。岩石和矿石Pd/Pt比值总体特征,岩石Cr与Ni、Ir、Ru和Rh相关性,以及硫同位素和岩石学资料分析表明,初始岩浆在地壳深部发生的橄榄石、铬铁矿等矿物的分离结晶作用,可能是促使硫过饱和与深部熔离的主要因素。IPGE与PPGE分异特征及其相关分析,结合矿床宏观地质特征,推断该矿床浸染状矿的成矿作用经历了初始岩浆（PGE不亏损）→橄榄石等矿物分离结晶→硫化物深部熔离→成矿母岩浆（PGE亏损）→上侵并结晶分异的成矿过程。块状矿则可能是这一过程中PGE亏损的成矿母岩浆相对滞后熔离形成的硫化物熔体贯入的结果。     

东昆仑夏日哈木超大型岩浆镍钴硫化物矿床成矿特征

超大型岩浆镍钴硫化物矿床的形成多与大陆裂谷或地幔柱活动密切相关,是何种机制促使深部幔源金属元素超常富集于东昆仑造山带而形成超大型岩浆镍钴硫化物矿床呢?文章通过剖析夏日哈木岩体及矿体基本特征,发现赋矿岩体整体呈东宽西窄的楔状体,以富集轻稀土元素、贫重稀土元素以及Nb、Ta、Zr、Hf等高场强元素的亏损为特征,镍钴矿体主要富集于辉石岩和橄榄岩中,西段矿石富,东段矿石贫,矿石品位与橄榄石含量呈正相关关系.精细矿物学研究发现,寄主矿物"巨型"斜方辉石所包裹的橄榄石Fo值及Ni含量从核部到边部均增高,揭示含矿岩相侵入过程中可能存在至少2次岩浆活动.由橄榄石和铬尖晶石成分分析,推测夏日哈木母岩浆为低Ti、高Mg的拉斑玄武质岩浆,可能起源于软流圈地幔.结合区域构造演化和岩体形成时代,认为东昆仑夏日哈木镁铁-超镁铁质岩体形成于伸展环境,深部部分熔融形成的岩浆多次脉冲上涌叠加,地壳混染对硫化物达到饱和具有关键作用,于柴达木盆地南缘东昆仑造山带中构造薄弱部位成岩成矿,可能是伴随古特提斯洋演化开始大陆裂解岩浆镍钴成矿响应的表现.该认识对丰富造山带中的岩浆镍钴硫化物矿床成矿理论研究、拓宽岩浆镍钴矿床找矿空间与潜力、支撑并指导区域找矿新突破,具有重要作用.     

高镍铜镍矿床的特征、形成机制与勘查展望

岩浆铜镍矿床100%硫化物中的Ni含量与赋矿岩石和成矿过程紧密相关,记录岩浆成分、分异程度与硫化物演化过程。硫化物异常高镍(高镍硫化物)往往被认为与科马提质岩浆或者后期热液作用密切相关。近年研究结合勘查证实,赋含高镍硫化物的矿床(高镍铜镍矿床)不仅限于科马提岩,还与苦橄质、玄武质岩浆有关,另外,热液富集作用并不是必要因素。本文总结了世界上高镍铜镍矿床的基本特征和形成机制,分析提出了不同机制的判别标志,并展望了其勘查前景。详细对比高镍铜镍矿床的产出环境、赋矿岩相、矿石特征、矿物组合等特征,该类矿床往往产于大陆裂谷和造山带环境,与基性程度较高的岩浆有关,以橄榄岩赋矿为主,含镍硫化物组合主要为镍黄铁矿-磁黄铁矿-黄铜矿组合,少数为针镍矿-镍黄铁矿-黄铁矿组合。科马提岩相关矿床可将Ni含量大于16%的硫化物定义为高镍硫化物,苦橄质-玄武质岩浆相关矿床的硫化物可分为高镍硫化物(Ni10%)、中镍硫化物(5%～10%)和富铜硫化物(Ni5%,CuNi)。原生高镍硫化物可由富镍岩浆熔离、硫化物从橄榄石中吸取Ni、硫化物结晶分异、硫化物与硫不饱和岩浆反应等机制形成。苦橄质-玄武质岩浆相关的矿床,硫化物与橄榄石的Fe-Ni交换反应是高镍硫化物形成的重要机制。辉石岩源区地幔部分熔融形成富镍岩浆是否为高镍硫化物形成的必要条件尚存争议。不同机制形成的高镍硫化物具有迥异的岩石-矿物组合和地化特征。硫化物矿物组合、橄榄石成分(Fo值、Ni含量、Fo值-Ni含量的相关性)、伴生元素(铜、铂族元素)丰度-配分模式等特征可作为区分不同高镍硫化物形成机制的有效指标。我国新疆黄山南、坡一和青海夏日哈木矿床(部分浸染状矿化橄榄岩)以赋含高镍硫化物为特征,新疆喀拉通克矿床的硫化物则以富铜为特征,中国其余矿床的硫化物均属中镍硫化物。目前研究指示中国的高镍铜镍矿床与母岩浆相对富镍、硫化物与橄榄石Fe-Ni交换作用密切相关,后者可使硫化物Ni含量提升3%～5%。在铜镍矿床勘查方面,稀疏-中等浸染状高镍硫化物矿石即可达到工业品位,稠密浸染状-块状高镍硫化物矿石可达到很高的Ni品位(10%),是高品位镍矿勘查的一个重要方向。造山带环境富水、相对高氧逸度(可高达QFM+1)的岩浆可能是形成高镍硫化物的有利条件,该环境橄榄石Fo值较高(87mol%)的岩体有利于形成高镍硫化物。     

造山带铜镍硫化物矿床的岩浆起源:以东天山黄山南铜镍矿床为例

位于中亚造山带南缘的新疆东天山地区因其出露大量的二叠纪镁铁质-超镁铁质岩体并产出一系列铜镍硫化物矿床而成为近年来地质学界关注的焦点.选择新疆东天山地区黄山南含铜镍矿镁铁质-超镁铁质岩体为研究对象,对其开展了系统的岩石学、矿物学和地球化学研究,以探讨造山带铜镍硫化物矿床的岩浆起源与性质.黄山南岩体主要由方辉橄榄岩、二辉橄榄岩、橄榄二辉岩、（橄榄）辉长苏长岩和闪长岩组成.各岩相显示富集大离子亲石元素和轻稀土元素、强烈亏损Nb-Ta、Ti,类似于典型岛弧火山岩特征.黄山南镁铁质-超镁铁质岩具有较大变化范围的ε_Nd（t=282.5 Ma）值（-1.31~4.22）和（87Sr/86Sr）_i比值（0.703 2~0.706 9）以及高的（206Pb/204Pb）_i比值（17.67~18.90）,暗示其来源于一个适度富集的亏损地幔并经历了5%~20%新生地壳物质混染和~5%上地壳物质混染.根据橄榄石最高Fo牌号（摩尔含量为86.6%）计算的黄山南母岩浆为苦橄质岩浆（MgO=12.11%、FeO_Total=11.14%、Ni=306×10-6）,指示其岩浆源区应为软流圈和交代地幔楔共同熔融的源区.黄山南橄榄石低的Ca（< 725×10-6）和100×Mn/Fe（1.18~1.38）、高的Ni（1 451×10-6~2 813×10-6）和Mn/Zn（11.09~23.53）,暗示黄山南母岩浆来源于含有辉石岩的不均一橄榄岩地幔源区.因此,我们推测黄山南岩体的原始岩浆来源于早期经历过俯冲流体改造的含有辉石岩的交代岩石圈地幔源区.      

中祁连西段石板墩堆晶岩的地球化学特征及构造意义

石板墩堆晶岩位于中祁连地块西段党河断裂带北侧,主要由橄榄岩、蛇纹石化橄辉岩和辉长岩组成,具有多旋回、多韵律层的产出特征。辉长岩LA ICP MS锆石U Pb年龄为(4865 ± 33) Ma。岩石地球化学结果显示,蛇纹石化橄辉岩和辉长岩配分型式十分相似,具有富集大离子亲石元素、亏损高场强元素、LREE相对富集、HREE平坦型分布以及正Eu异常(Eu/Eu*=097~304)的特点。研究结果表明,蛇纹石化橄辉岩、辉长岩为同源岩浆作用的产物,源区为被俯冲流体交代过的软流圈地幔,形成于火山弧环境,是在岩浆作用过程中不断发生堆晶作用,并在堆晶之后再次泵入混合大量新的玄武岩浆反复进行所形成。结合区域大地构造背景,认为中祁连西段是早古生代早期在残留的微陆块基础上形成的一个火山弧增生杂岩地体。     

东天山黄山东和黄山西铜镍硫化物矿床含矿超镁铁岩的成岩-成矿作用机制:来自斜长石成分的约束

东天山黄山东和黄山西镁铁-超镁铁岩是区域早二叠世大规模幔源岩浆作用的产物,赋存有两个大型岩浆铜镍硫化物矿床.黄山东和黄山西矿床的主要矿体均赋存于超镁铁岩中,其含矿超镁铁岩的成因机制研究对揭示区域铜镍硫化物成矿作用机制具有重要意义.本文对黄山东和黄山西含矿超镁铁岩进行了详细的电子背散射图像研究,发现其斜长石斑晶存在显著的不平衡结构,并系统进行了电子探针成分剖面分析.结果显示斜长石具有剧烈变化的成分环带,其中黄山东超镁铁岩斜长石An值介于48.6~75.6,黄山西含矿超镁铁岩斜长石An值介于44.9~79.2,表明两个矿床含矿超镁铁岩的母岩浆在侵位过程中发生过显著的成分变化.结合黄山东和黄山西镁铁-超镁铁杂岩体地质特征,本文认为高分异镁铁质岩浆的加入导致了低分异超镁铁质岩浆成分发生显著变化,致使岩浆硫化物熔离,以及黄山东和黄山西大型铜镍硫化物矿床的形成.